Leakey magang di bidang arkeologi di bawah bimbingan Dorothy Liddell di Hembury di Devon, 1930-1934, yang juga membuat ilustrasi untuknya. Pada tahun 1934, dia menjadi bagian dari penggalian di Swanscombe di mana dia menemukan geraham gajah terbesar yang diketahui pada saat itu di Inggris, tetapi membutuhkan bantuan untuk mengidentifikasinya. p47
Olduvai
Tahun 1935 hingga 1959, yang dihabiskan di Olduvai Gorge di dataran Serengeti di Tanzania Utara, menghasilkan banyak perkakas batu dari alat pemotong batu primitif hingga kapak tangan serbaguna. Temuan-temuan ini berasal dari budaya Zaman Batu yang berasal dari 100.000 hingga dua juta tahun yang lalu.
Leakeys menemukan tengkorak Proconsul africanus di Pulau Rusinga, pada bulan Oktober 1948.
Pada tahun 1960, karena tidak dapat meninggalkan museum kecuali pada akhir pekan, Louis menunjuk Mary sebagai direktur penggalian di Olduvai. Dia membawa staf yang terdiri dari orang-orang suku Kamba, bukan Kikuyu, yang, menurutnya, mengambil keuntungan dari Louis. Yang pertama, Muteva Musomba, telah menyimpan kuda-kuda poni anak-anaknya. Dia merekrut Kamoya Kimeu di antara yang lainnya. Mary mendirikan Kamp 5 di bawah arahan Jonathan. Dia berusia 19 tahun. Sejak saat itu dia memiliki staf dan rekannya sendiri.
Mary memungut dan mengayak di lokasi sejak pagi hari dengan mengenakan pakaian lama, merokok berantai, selalu dikelilingi oleh Dalmatian-nya. Dia dan Louis berkomunikasi melalui radio. Pada akhir pekan, Louis mengemudi tanpa henti dengan kecepatan tinggi sejauh 357 mil antara Olduvai dan Nairobi. Anak laki-laki usia remaja, Richard dan Philip, sedang berlibur dan liburan di lokasi.
Setelah Louis
Setelah suami Mary meninggal, dia melanjutkan pekerjaannya di Olduvai dan Laetoli. Di sinilah, di situs Laetoli, dia menemukan fosil Hominin yang berusia lebih dari 3,75 juta tahun. Dia juga menemukan lima belas spesies baru hewan lain dan satu genus baru.
Dari tahun 1976 hingga 1981 Leakey dan stafnya bekerja untuk mengungkap jejak kaki hominid Laetoli yang tertinggal di abu vulkanik sekitar 3,6 juta tahun yang lalu. Tahun-tahun setelah penemuan ini diisi dengan penelitian di Olduvai dan Laetoli, pekerjaan lanjutan untuk penemuan dan mempersiapkan publikasi.
